研究性实验教学探索与应用型人才培养——以巯基聚倍半硅氧烷的制备及其吸附性能实验为例

从应用型人才培养角度出发,以“巯基聚倍半硅氧烷的制备及其吸附性能”实验为教学案例,阐述了在高分子材料与工程专业中采用研究性实验教学的必要性,并从课程设计、教学过程等方面对研究性实验教学模式进行了探索.     

N-硫代酰基硫乙酸功能化三乙撑四胺交联PVC树脂的制备及对Hg~(2+)的吸附

以聚氯乙烯为原料依次与四乙烯五胺、CS_2和ClCH_2COONa反应合成了一种新的含N、O、S的N-硫代酰基硫乙酸功能化三乙撑四胺交联聚氯乙烯螯合树脂,树脂结构经红外分析和元素分析表征. 探讨了在不同pH值、Hg~(2+)初始浓度、吸附温度和时间等条件下合成树脂对Hg~(2+)的吸附性能. 结果表明,螯合树脂对Hg~(2+)有较快的吸附速率,pH值约为2.0时,树脂对Hg~(2+)的吸附效果最好,随温度升高吸附量逐渐增大. 温度在35 ℃、Hg~(2+)起始浓度为17.66 mmol/L时,树脂对Hg~(2+)的吸附量可达3.330 mmol/g. 树脂对Hg~(2+)的吸附符合Langmuir和Freundlich等温式. 用0.2 mol/L HNO3-10%硫脲对吸附后的树脂进行洗脱,脱附率达99.20%.     

聚己内酯在聚己内酯/聚乙烯基甲基醚共混体系中的结晶研究

通过示差扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线散射(SAXS)研究了聚己内酯(PCL)/聚乙烯基甲基醚(PVME)共混体系中PCL的结晶行为.研究结果表明,共混聚合物中PCL的结晶度几乎不随体系的组成而发生变化.共混物中PVME的存在没有改变PCL的晶体结构,但是随着PVME含量的增加,片晶之间的距离则大,这主要是由于非晶层增厚引起的.     

聚苯乙烯/反式十氢化萘溶液在绝对负压下的相转变

用自制的高压光散射设备，测试了高压下聚苯乙烯(PS)/反式十氢化萘(TD))溶液的相转变温度受系统压力的影响情况，得到了不同组成的高分子溶液的相转变温度随高分子溶液压力的变化，不同压力下在组成．温度平面内的高分子溶液相图以及不同温度下在组成-压力平面内的高分子溶液相图，结果表明在组成-压力平面内和较低的温度下，正压范围内不能得到完整的相图；此时，只有把压力外推到负压下才可能得到完整的相图。即在较低的温度下，某些组成的高分子溶液只有在负压范围内才能观察到高分子溶液的相转变。     

Thermodynamical study on pressure-induced compatibility in UCST polymer-containing mixtures

The pressure effect on polymer-containing systems has been intensely studied in the past decades, and there has been increased interest in the effects of pressure on the miscibility of polymers[1—6]. One reason is the realization that such pressure effects could be important in many situations where such blends are used, e.g. when mixing a blend in an extruder or in forming arti-cles from a blend by injection molding. Another is the thermodynamics of typical polymer blends that are understood…     

聚己内酯的等温与非等温结晶动力学研究

采用示差扫描量热(DSC)与同步辐射小角X射线散射(SR-SAXS)技术分别研究了聚己内酯(PCL)的等温与非等温结晶动力学及等温结晶过程中PCL片层结构的变化. 在等温结晶过程中, Avrami指数n≈3, 表明PCL以异相成核的三维球晶方式生长. 同时计算了折叠链表面自由能等结晶动力学参数. 在非等温结晶的过程中, Avrami指数n≈4, 表明PCL以均相成核的三维球晶方式生长. 同步辐射小角X射线散射数据分析表明, 在等温结晶过程中, 长周期与非晶层的平均厚度随着结晶时间的增加会经历先减小后几乎不变的过程, 而结晶层的平均厚度不随结晶时间变化而变化. 同时随着结晶温度的升高, 长周期、结晶层厚度与非晶层厚度等片层结构参数均增加.     

聚己内酯在聚己内酯/苯乙烯丙烯腈共聚物共混体系中的受限结晶

通过示差扫描量热 (DSC)、广角X 射线衍射 (WAXD)和小角X 射线散射 (SAXS)在不同尺度范围研究了聚己内酯 (PCL) 苯乙烯 丙烯腈共聚物 (SAN)共混体系中PCL的结晶行为 .由于该体系中SAN的玻璃化温度高于PCL的熔点 ,从而导致了PCL的结晶行为是一种受限结晶 .研究结果表明PCL的结晶行为从宏观 (DSC结果 )、介观 (SAXS结果 )到微观 (WAXD结果 )都受到了高玻璃化温度SAN的限制 .     

退火处理对ZnS薄膜的结构和光学性质的影响

在200 ℃下利用激光沉积技术分别在玻璃和Si(100)上沉积制备了ZnS薄膜,并在300,400,500 ℃下退火1 h。用X射线衍射(XRD)仪、紫外/可见光/近红外分光光度计、台阶仪和原子力显微镜(AFM)分别对不同衬底上样品的特征进行了观察。结果表明,玻璃上的ZnS薄膜只在28.5°附近存在着(111)方向的高度取向生长。在可见光范围内透射率为60%~90%。计算显示薄膜的光学带隙在3.46~3.53 eV之间,其小于体材料带隙的原因在于硫元素的缺失。根据光学带隙判断薄膜是单晶立方结构的β-ZnS。Si(100)上生长的是多晶ZnS薄膜:500 ℃下退火后,表面也比未退火表面更加平整致密,变化规律与ZnS/glass的类似。说明高温下退火可以有效地促进晶粒的结合并改善薄膜质量。     

弱酸性氨基二硫代甲酸酯功能化聚氯乙烯树脂对Hg2+的吸附与脱附性能

以聚氯乙烯为原料依次与四乙烯五胺、CS2和ClCH2COONa反应合成了一种含氮、氧、硫的弱酸性氨基二硫代甲酸酯功能化的聚氯乙烯螯合树脂,树脂的结构经红外分析和元素分析表征。探讨了在不同pH值、Hg2+初始浓度、吸附温度和时间等条件下合成树脂对Hg2+的吸附性能。结果表明,螯合树脂对Hg2+有较快的吸附速率,pH=2.0左右时树脂对Hg2+的吸附效果最好,随着温度的升高吸附量逐渐增大,35 ℃时Hg2+起始浓度为0.01766 mol/L时,树脂对Hg2+的吸附量可达3.330 mmol/g。树脂对Hg2+的吸附符合Langmuir和Freundlich等温式。用0.2 mol/L硝酸-10%硫脲对吸附后的树脂进行洗脱,脱附率达99.2%。     

高分子结晶理论的新概念与新进展

回顾了传统的高分子结晶成核与生长模型,指出了该模型在应用中遇到的一些问题;同时总结了Strobl根据近年小角X射线散射结果提出的高分子结晶新机理-中介相机理.介绍了Strobl等构建的热动力学图解对熔体、中介相和片晶的转变过程,阐述了各相间的平衡转变温度、潜在的转变热以及表面自由能,说明了处于熔体和晶体之间的中介相的热动力学性质是理解高分子结晶过程的重要依据.